Khi kháng sinh không thành công, vi rút 'ăn vi khuẩn' có thể chiếm ưu thế
Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh có thể gây ra các bệnh nhiễm trùng rất khó điều trị và đôi khi chúng có thể khiến tính mạng của một người gặp nguy hiểm. Tuy nhiên, một cách tiếp cận mới đầy sáng tạo có thể cung cấp một vũ khí mạnh mẽ chống lại những “siêu vi khuẩn” này.
Việc công bố một số báo cáo khoa học gần đây cho thấy rằng nhiều sợi vi khuẩn đang phát triển khả năng kháng thuốc kháng sinh chỉ ra sự xuất hiện của một cuộc khủng hoảng toàn cầu.
Khi ngày càng có nhiều vi khuẩn nguy hiểm không phản ứng với kháng sinh mạnh, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu tìm kiếm các phương pháp thay thế để chống lại những “siêu vi khuẩn” này.
Các nghiên cứu gần đây đã điều tra tính hữu ích của một số liệu pháp đáng ngạc nhiên chống lại vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh, bao gồm sử dụng một loại vi khuẩn cụ thể sống trên đất Ireland và thử nghiệm các kết hợp thuốc mới.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Pittsburgh ở Pennsylvania và Viện Y khoa Howard Hughes (HHMI) ở Chevy Chase, MD, cung cấp bằng chứng cho thấy một cách tiếp cận khác có thể mang lại một cách hiệu quả để chống lại các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn nguy hiểm.
Giáo sư Graham Hatfull, người làm việc tại Đại học Pittsburgh và tại HHMI, và nhóm của ông đã nghiên cứu một loại tác nhân lây nhiễm sinh học được gọi là "thực khuẩn", hay đơn giản là "thực khuẩn".
Bacteriophages - một cái tên có nghĩa đen là “vi khuẩn ăn thịt” - là loại vi rút nhắm mục tiêu, lây nhiễm và tiêu diệt các chủng vi khuẩn khác nhau. Nghiên cứu trước đây do Giáo sư Hatfull đồng tác giả cho thấy ước tính có khoảng 1031 hạt xạ khuẩn trên hành tinh.
Tuy nhiên, các phage khác nhau nhắm vào các chủng vi khuẩn khác nhau. Vì lý do này, việc xác định tác nhân nào phù hợp với vi khuẩn nào có thể là một nhiệm vụ thử và sai.
Làm sống lại một ý tưởng cũ
Sử dụng thực khuẩn thể để chống lại nhiễm trùng, một phương pháp được gọi là "liệu pháp thực khuẩn", hoàn toàn không phải là một ý tưởng mới. Trên thực tế, khái niệm này đã có trên radar của các nhà nghiên cứu trong gần 100 năm.
Các nhà khoa học Anh, Pháp và Nga đã thử nghiệm thực khuẩn thể trong môi trường lâm sàng vào đầu thế kỷ 20.
Tuy nhiên, các học giả giải thích rằng sự nhiệt tình ban đầu liên quan đến tiềm năng của liệu pháp thể thực khuẩn đã giảm trong nhiều năm. Điều này một phần là do kiến thức và nguồn lực khoa học hạn chế dành cho các nhà nghiên cứu vào thời điểm đó.
Tuy nhiên, giờ đây, mối quan tâm đến nghiên cứu thể thực khuẩn có thể trở lại mạnh mẽ nhờ một thành công điều trị gần đây.
Giáo sư Hatfull và nhóm giải thích - trong một bài báo nghiên cứu xuất hiện trên tạp chí Y học tự nhiên - rằng, bằng cách sử dụng các thể thực khuẩn được lựa chọn cẩn thận, chúng có thể điều trị một bệnh nhiễm trùng nặng mà một bệnh nhân 15 tuổi có tiền sử bệnh phức tạp gặp phải.
Bệnh nhân bị xơ nang, một tình trạng di truyền không thể chữa khỏi gây ra sự tích tụ chất nhầy dày, đặc biệt - mặc dù không chỉ - trong phổi. Do đó, điều này dẫn đến dễ bị nhiễm trùng.
Vào năm 2017, họ đã đến Bệnh viện Great Ormond Street (GOSH) ở London, Vương quốc Anh, để trải qua một ca ghép phổi đôi.
Tuy nhiên, không lâu sau khi làm thủ thuật, các bác sĩ của bệnh nhân nhận thấy vết thương phẫu thuật trông có màu đỏ và thô, rằng họ đã bị nhiễm trùng gan và một số nốt sần đã hình thành trên cơ thể họ. Những nốt đó chứa vi khuẩn đang cố gắng “nổi lên” qua da.
Sử dụng vi rút để tấn công vi khuẩn
Các nhà khoa học đã hợp tác với các bác sĩ tại GOSH để tìm kiếm các vi khuẩn có thể tấn công các chủng vi khuẩn cụ thể lây nhiễm cho bệnh nhân 15 tuổi được đề cập cũng như một thanh niên khác mắc bệnh xơ nang. Bệnh nhân còn lại cũng đã được ghép phổi đôi và bị nhiễm trùng nặng.
Các nhà nghiên cứu đã phản hồi lại lời kêu gọi của các bác sĩ; hai bệnh nhân trẻ tuổi không đáp ứng với bất kỳ loại kháng sinh nào họ nhận được.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng những bệnh nhiễm trùng này không phải là mới; các bệnh nhân đã phát triển chúng lần đầu tiên nhiều năm trước đó nhưng đã giữ chúng trong tầm kiểm soát cho đến khi phẫu thuật, khi chúng bùng phát nguy hiểm.
“Những con bọ này không phản ứng với thuốc kháng sinh. Giáo sư Hatfull cho biết chúng là những chủng vi khuẩn có khả năng kháng thuốc cao. Vì vậy, ông giải thích, các nhà khoa học đã quyết định thử “[sử dụng] vi khuẩn làm thuốc kháng sinh - như một thứ mà chúng ta có thể sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn gây nhiễm trùng.”
Mối quan tâm chính của Giáo sư Hatfull là nghiên cứu về thể thực khuẩn và điều trị bệnh lao (TB), một bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn chủ yếu định cư ở phổi. Các đồng nghiệp ở London của anh ấy đã liên lạc với nhau bởi vì, như đã xảy ra, cả hai bệnh nhân trẻ tuổi của họ đều bị nhiễm trùng do chủng vi khuẩn Mycobacterium, cũng có liên quan đến bệnh lao.
Các bác sĩ đã gửi cho Giáo sư Hatfull mẫu các chủng vi khuẩn gây ra bệnh nhiễm trùng cho bệnh nhân để ông và các cộng sự của mình có thể xác định những phage nào sẽ có thể tấn công và tiêu diệt chúng.
Trong vòng vài tháng, họ đã tìm ra bộ phage có thể phù hợp với vi khuẩn lây nhiễm cho một trong những bệnh nhân. Tuy nhiên, phát hiện ban đầu này đã đến quá muộn; bệnh nhân đã chết trước đó cùng tháng.
'Lãnh thổ chưa được khám phá'
Khi xác định được các thể thực khuẩn có thể giúp bệnh nhân 15 tuổi, cuộc tìm kiếm không suôn sẻ như vậy. Để bắt đầu, nhóm nghiên cứu đã tìm ra ba loại vi khuẩn hữu ích tiềm năng. Tuy nhiên, hóa ra chỉ có một loại có hiệu quả trong việc lây nhiễm vi khuẩn được nhắm mục tiêu.
Giải pháp mà Giáo sư Hatfull và nhóm nghiên cứu đưa ra sau đó là sửa đổi bộ gen của hai phage kém hiệu quả hơn để khiến chúng hoàn toàn có hiệu quả chống lại vi khuẩn mà chúng cần tấn công.
Khi họ xác định được hỗn hợp vừa hiệu quả vừa an toàn, họ đã liên hệ với các bác sĩ, sau đó họ sẽ dùng nó cho bệnh nhân hai lần mỗi ngày. Mỗi liều chứa một tỷ hạt phage.
Sau 6 tuần điều trị sáng tạo này, các bác sĩ thấy rằng tình trạng nhiễm trùng gan của bệnh nhân đã biến mất hoàn toàn. Hiện tại, các bác sĩ báo cáo rằng chỉ còn lại một vài nốt sần.
Giáo sư Hatfull và nhóm của ông đặc biệt hài lòng về thực tế là cho đến nay vi khuẩn mà họ nhắm mục tiêu đã không phát triển khả năng kháng lại các thể thực khuẩn mà các nhà nghiên cứu đã sử dụng để tấn công chúng. Điều này có nghĩa là phương pháp này có thể là phương pháp mà các bác sĩ có thể tiếp tục sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng nặng, kháng thuốc.
Tuy nhiên, các nhà khoa học lưu ý rằng vẫn còn nhiều thách thức để xác định hỗn hợp phage phù hợp để điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn riêng lẻ. Nhiều công việc vẫn chưa được thực hiện trong việc tìm kiếm các liệu pháp thực khuẩn tốt nhất.
"Chúng tôi đang ở trong lãnh thổ chưa được khám phá."
GS Graham Hatfull
